在忽必烈还在当王爷的时候，认为都城在西北会更好一些，而且还想劝哥哥蒙哥汗定都在西北。而定都北京的事情是一位叫作巴图鲁的将军提到的。《元史·巴图鲁》记载巴图鲁进谏：幽燕之地，龙蟠虎踞，形势雄伟，南控江淮，北连朔漠。且天子必居中以受四方朝觐，大王果欲经营天下，驻跸之所，非燕不可。他认为幽燕地势雄伟，北连大漠和东北，南制中原及江淮。为了征服天下统治江山，只能在北京定都。忽必烈听了以后连忙认可说：要不是爱卿的这一席话，我差点犯了重大战略错误。
金朝的都城叫中都，是因为中都的位置在金朝中央。但是元朝疆域辽阔，如果还叫中都就有点不合适了。叫什么就成了忽必烈思考的问题，公元1272年下诏：中都更名为大都。在突厥语中，大都是帝都的意思。忽必烈定都北京必然是从多个角度考虑后的结果，我们具体从这2点分析一下。
1、保证政权稳定
蒙哥汗在位时，忽必烈的弟弟阿里不哥向来反对忽必烈的汉化政策。1259年8月11日，蒙哥汗突然暴毙，1260年5月5日，忽必烈在精兵拥护下，于平原的开平自立为大汗。不久后，阿里不哥在哈拉和林被本土贵族推举为蒙古国大汗，忽必烈和阿里不哥为争夺汗位展开了长达4年的争夺汗位之战。
最终以阿里不哥失败告终，但忽必烈认为哈拉和林这个地方存在太多逆反势力，于是将阿里不哥的谋臣及重要心腹出谋杀死，并放弃哈拉和林作为王都，选择大都为都城。
2、得天独厚的地理位置
除去第一条说的政治原因，哈拉和林地理位置荒僻，供给水源不足，且不适合人口大规模居住。而北京也就是大都，就能够克服这些问题，并且方便对全国进行统治。
从地图上看，北京地处华北平原、内蒙古高原、松辽平原的三大交汇处，北接燕山，西北是苍茫辽阔的内蒙古高原，西南是太行山脉余脉，南邻华北平原，东面是渤海湾。辽东半岛和胶东半岛环绕渤海，成为拱卫北京的天然屏障。北京北依山脉，南接平原，处于北京小平原、南方中原黄淮海大平原、北方山地之间，必然引起重视。
在现在中国地图来看，北京的位置已经比较偏北了，但是放在当时元朝疆域来看，北京从地理位置上来看处于正中间，不论是北上还是南下相对来说都很便利。而且不仅方便统治天下，元朝作为游牧民族建立的江山，他们很清楚统治根基不稳，如果到时候有什么意外发生，北上退回自己老家很方便。
3、在定好都城后，很快又面临一个问题：城门修建数量的问题。
忽必烈有一个重要的谋臣叫做刘秉忠，元大都就是在他的策划支持下展开了建设。根据《周礼》所言，天子王都的城门有12个，但是刘秉忠还有一些迷信，他通过占卜发现，正北城门处于八卦阵中的“坎”位，寓意着坎坷和凶险，从卦象来看不够吉利。
再结合《易经》，11代表着天地相合。从佛教角度来看，南面的三个门相当于三头，东西两边6个门相当于六臂，北面两个门是双足，加起来也是11，和“三头六臂”说法相吻合，可以驱邪保平安。经过种种一分析，刘秉忠决定少修一个城门。
最终在刘秉忠的设计下，元大都修建完成，成为大元朝的政治、经济、文化交流中心。